血清睾酮、雌二醇及睾酮/雌二醇比值在生精功能障碍评估中的应用价值分析

甘贤优, 徐孔容, 零潇宾, 何泳志, 杨 嫚, 韦廷侣

睾丸生精功能障碍是指各种原因导致睾丸内生精上皮(或生精组织)生精能力下降,生精细胞部分或全部发育阻滞,形成少精子或无精子,导致男性不育[1]。男性生精功能受下丘脑-垂体-睾丸轴内分泌调控,睾酮和雌二醇(estradiol,E2)作为主要睾丸激素,对促进精子发生起到重要作用。研究发现,部分生精功能障碍患者存在睾酮降低、E2水平升高和睾酮/E2比值下降的情况[2-3]。抗雌激素药物通过调节血清睾酮和E2水平,可改善生精功能障碍患者的精子质量[4-5]。尽管如此,抗雌激素药物的适用人群特性仍缺乏标准[6];与男性生精功能障碍相关的血清睾酮、E2水平以及睾酮/E2比值研究目前仍缺乏大样本的临床研究数据。本研究回顾性分析我院生殖中心450例生精功能障碍患者和300名精液质量正常男性的临床数据,旨在探讨血清睾酮、E2水平和睾酮/E2比值在男性生精功能障碍评估中的应用价值,以期为临床内分泌治疗提供参考,现报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料 选择2020年6月至2021年12月于我院生殖中心就诊的750例男性的临床资料,年龄为20～50岁,近3个月未服用激素类或精神类药物治疗。其中精液质量正常者300名(正常对照组),生精功能障碍者450例。根据精子总数,生精功能障碍者分为轻度少精组[精子总数为(5～39)×106/次]、重度少精组(精子总数≤5×106/次)和非梗阻性无精子症组[精子总数为0,且病理检查提示生精功能障碍(包括生精功能低下、生精阻滞和唯支持细胞综合征)],每组150例。本研究获广西壮族自治区妇幼保健院伦理委员会批准(批号:桂妇幼保院医文伦快审[2023]9-2号)。

1.2纳入与排除标准 纳入标准:(1)生精功能障碍者2周内至少行2次精液检测,诊断为少精子症[精子总数<39×106/次),或2周内至少2次精液检测为无精子症(离心未发现精子,且病理检查提示生精功能障碍)];(2)体质量指数(body mass index,BMI)为18.5～23.9 kg/m2;(3)同期完成性激素水平测定、性激素结合蛋白(sex hormone-binding globulin,SHBG)和血清白蛋白测定。排除标准:(1)染色体核型异常者;(2)肿瘤患者;(3)合并严重附属性腺炎症者。正常对照组2周内完成至少2次精液常规分析,结果均提示精液质量正常(精子浓度≥15×106/ml或精子总数≥39×106/次、精子活力≥32%、精子正常形态比率≥4%),其余纳入、排除标准同生精功能障碍者。

1.3观察指标及检测方法

1.3.1 精液常规分析 禁欲2～7 d,采用手淫的方法留取精液标本,采用西班牙SCA精液检测分析仪完成精液常规分析,检测精子浓度、活力和正常形态率等指标。

1.3.2 血清性激素检测 空腹抽取外周血5 ml,离心后取上清液,应用罗氏Cobas e 411全自动化学发光测定仪测定血清促卵泡刺激素(follicle stimulating hormone,FSH)、总睾酮(total testosterone,TT)、E2和SHBG水平。根据国际老年男性研究学会(International Society for the Study of the Aging Male,ISSAM)推荐方法计算游离睾酮(free testosterone,FT)[7],并计算TT/E2比值和FT/E2比值。

1.4统计学方法 应用SPSS26.0统计软件进行数据分析。不符合正态分布的计量资料以中位数(下四分位数,上四分位数)[M(P25,P75)]表示,组间比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1精液正常男性TT、FT、E2、TT/E2比值、FT/E2比值的参考值分布情况 300名精液正常男性TT、FT、E2、TT/E2比值和FT/E2比值的均值分别为504.50 ng/dl、10.28 ng/dl、34.70 ng/L、15.75和0.32。以第5百分位数值作为参考值下限,TT、FT、E2、TT/E2比值和FT/E2比值的参考值下限分别为273.28 ng/dl、6.70 ng/dl、17.36 ng/L、7.74和0.18。临床多将FT/E2比值和TT/E2比值的第20百分位数值作为治疗界限值,本组300名精液正常男性TT/E2比值和FT/E2比值的第20百分位数值分别为10.06和0.23。见表1。

表1 精液正常男性TT、FT、E2、TT/E2比值、FT/E2比值的参考值分布情况

2.2四组年龄及性激素水平比较 四组年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。随着生精障碍严重程度加重,FSH水平呈上升趋势,E2、TT和FT水平呈下降趋势。非梗阻性无精子症组TT、FT、E2水平以及TT/E2比值、FT/E2比值与正常对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。非梗阻性无精子症组FSH水平显著高于轻度少精组和重度少精组(P<0.05),FT水平、FT/E2比值显著低于轻度少精组和重度少精组(P<0.05)。重度少精组FSH水平高于正常对照组和轻度少精组,TT、FT水平以及TT/E2比值、FT/E2比值均低于正常对照组和轻度少精组,差异有统计学意义(P<0.05)。轻度少精组FSH水平高于正常对照组,FT水平低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 四组年龄及性激素水平比较[M(P25,P75)]

3 讨论

3.1生精功能障碍是男性性腺功能减退的一种临床表现形式,可分为低促性腺激素、高促性腺激素和正常促性腺激素三种类型[1]。对于低促性腺激素生精功能障碍,无论是原发还是继发,促性腺激素水平低下均可导致血清睾酮水平呈不同程度降低,因此促性腺激素补充治疗可以有效提高血清睾酮水平,改善生精功能[8]。对于高促性腺激素和正常促性腺激素生精功能障碍,由于睾丸激素的负反馈调节作用,促性腺激素能够维持在正常水平或高水平。这一方面有益于生精功能自身修复,另一方面也提示促性腺激素补充治疗作用有限,需要通过分析患者血清睾酮、E2水平及睾酮/E2比值进一步评估,以寻求更合适的内分泌治疗方式。

3.2本组300名精液正常男性TT、FT的均值分别为504.50 ng/dl和10.28 ng/dl,第5百分位数值分别为273.28 ng/dl和6.70 ng/dl;TT/E2比值的均值为15.75,第20百分位数值为10.06;FT/E2比值的均值为0.32,第20百分位数值为0.23。Shen等[9]开展了一项针对中国西部地区1 166名男性的性激素水平参考范围研究,结果显示,以第5百分位数值作为截断值,年轻男性(20～39岁)血清TT参考值下限为264 ng/dl,血清FT参考值下限为6.34 ng/dl,并认为FT是评估男性性腺功能低下的更佳指标。本研究显示TT、FT的第5百分位数值分别是273.28 ng/dl和6.70 ng/dl,与该研究结果相近,具有临床指导价值。

3.3本研究将生精功能障碍患者根据严重程度分为轻度少精组、重度少精组和非梗阻性无精子症组,与正常对照组进行比较,结果显示各组间FSH、E2、TT、FT水平,以及TT/E2比值和FT/E2比值均有显著差异,提示生精功能障碍男性无论在垂体水平还是睾丸水平均有较高程度的激素反应和调节,且随着生精障碍程度加重而增强。另外,本研究结果显示,轻度少精组和正常对照组TT水平无显著差异,但重度少精组和非梗阻性无精子症组的TT水平显著低于正常对照组。FT值随着生精障碍程度加重而呈下降趋势,生精障碍患者的三个亚组FT水平均显著低于正常对照组,提示FT水平在评估生精障碍严重程度方面更值得临床医师关注。FT是机体内直接发挥作用的激素,被认为较TT更能准确反映患者的性激素水平。Facondo等[10]分析372例性腺功能减退症男性的性激素水平,结果显示,相较于TT,FT与雄激素缺乏的临床症状及相关生化指标的相关度更高。

3.4本研究发现,TT/E2比值和FT/E2比值都随着生精功能障碍严重程度加重而下降,轻度少精组和正常对照组间差异无统计学意义,但重度少精组和非梗阻性无精子症组TT/E2比值和FT/E2比值均显著低于正常对照组。睾酮和E2的比值作为反映机体内睾酮与E2水平是否稳定的指标,在严重生精功能障碍患者的评估中更值得重视。性激素负反馈调节是男性生精功能内分泌调节的关键环节,下丘脑和垂体分布大量的雄、雌激素受体,同时接受睾酮和E2的负反馈作用[11]。有研究表明,男性血清E2水平相对较低,但其抑制FSH和黄体生成素的作用要比睾酮强约1 000倍[12]。睾酮通过芳香化酶作用转化为E2,睾酮的负反馈主要也是通过转换为E2发挥作用。为了维持良好的生精功能,血清E2与睾酮水平应该维持在一定的范围内,但如何定义睾酮/E2比值的正常参考范围,目前仍然是值得探讨和研究的问题。

3.5Pavlovich等[13]的研究比较了63例严重生精功能障碍男性和40名正常健康男性的血清睾酮、E2水平,发现生精功能障碍组血清睾酮显著降低,血清E2显著升高;正常生育组睾酮/E2比值的均值为14.5,第20百分位数值为10.0,并提出以此作为干预治疗的界限值。生精功能障碍组有45例男性睾酮/E2比值<10,口服睾内酯治疗后有44例男性睾酮/E2比值明显升高,增高幅度达254%。在随后的一些研究表明,以睾酮/E2比值<10作为生精功能障碍患者的治疗界限值,通过服用抗雌激素药物可改善患者的生精功能[14-16]。本研究300名精液正常男性的TT/E2比值和FT/E2比值的第20百分位数值分别为10.06和0.23,与Pavlovich等[13]的研究结果相似,支持以TT/E2<10作为生精功能障碍患者的治疗界限值的结论。

3.6徐惠明等[17]的研究认为睾酮/E2比值对精子缺陷及生育力存在影响,与精子头、颈和尾部缺陷以及受精能力呈显著负相关,但不影响精子密度和活动力。本研究显示,重度少精组和非梗阻性无精子症组的TT/E2比值和FT/E2比值与正常对照组比较有显著差异,而轻度少精组与正常对照组比较无显著差异,提示生精功能障碍达到严重状态时,应重视血清TT/E2比值和FT/E2比值的改变。国内一些临床研究表明,生精功能障碍患者通过雌激素调节剂调控血清TT/E2比值,可以有效改善生精功能[18-20]。不同的是,本研究发现生精功能障碍男性的E2水平并没有升高,反而随着生精功能障碍严重程度的加重呈下降趋势,其中非梗阻性无精子症组和正常对照组相比显著降低,而轻度少精组和重度少精组与正常对照组相比无显著差异。提示生精功能障碍男性血清睾酮水平和E2水平降低呈正相关,通过维持负反馈调节的稳定性,保证垂体分泌高水平的促性腺激素,促进生精功能修复。Salama和Blgozah[21]分析了166例非梗阻性无精子症患者的血清E2水平,根据E2水平分为<11.3 ng/L组、11.3～43.2 ng/L组、>43.2 ng/L组,三组的睾酮水平均与E2水平呈显著正相关。究其原因,笔者认为这与血清E2是睾酮通过芳香化酶转化而成有关。

综上所述,生精功能障碍男性在垂体水平和睾丸水平均有较高程度的激素反应和调节,临床内分泌评估要兼顾促性腺激素和睾丸激素水平检测。血清睾酮随着生精功能障碍程度加重而降低,其中FT是更值得关注的重要指标;TT和FT参考值下限分别为273.28 ng/dl和6.70 ng/dl。睾酮/E2比值是反映生精功能障碍患者睾酮和E2平衡的重要指标,TT/E2比值<10.06可作为治疗界限值。以上指标综合评估可以为生精功能障碍治疗提供理论依据。